SU1237120A1 - Способ определени интенсивности транспирации растений - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к сельскому хоз йству, приборостроению и предназначено дл  контрол  водного режима растений, в ча стности интенсивности транспира 1.ХИИ, а также дл  излучени  вопросов физиологии растений .

Цель изобретени  - повьштение точности определени .

На фиг. 1 изображена схема, по с н юща  предлагаемый способ; на фиг. 2 - устройство дл  реализации предлагаемого способа; на фиг. 3 - устройство в сборе с прищепкой дл  закреплени  на листе.

Способ осуществл ют следующим образом.

На поверхность листа 1 накладывают устройство дл  реализации способа , которое формирует .столб 2 непод вижного воздуха диаметром d и высотой h. В сечени х 3 и 4, расположенных на рассто нии t друг от друга, измер ют абсолютную влажность воздуха С н Затем рассчитывают при- веденную к единице листовой поверхности интенсивность транспирации по формуле

Диффузионное движение молекул вод ного пара начинаетс  с испар ющих поверхностей стенок мезофилла листа и идет через подустьичные полости 5, устьица 6, столб 2 воздуха, и далее молекулы HjO смешиваютс  с окружающим воздухом. До1  определени  интенсивности диффузионного потока достаточно измерить на любом участке йути разность концентраций пара при известном диффузионном сопротивлении между точками измерени . Диффузионное сопротивление между сечени ми 3 и 4 равно

- г - - е д

откуда находим плотность потока вод ного пара

т - п С г

X -гЦ 75

Р

Это выражение предстал ет собой упрощенную запись закона концентра- 1Ц1ОННОЙ диффузии Фика дл  однородного потока.

20 2

Вход щие в выражение велртины С, и С измер ютс , величина t фиксирована и измер етс  по услови м осуществлени  способа, значение Д наход т из таблиц или по следующей формуле:

,-0 лбчо-П-) ЬОьл:

j,-u,/. ID lu 273 Р

где Т - температура воздуха. К; Р - давление воздуха,Па.

Дл  того, чтобы при формировании столба 2 не нарушалс  естест- венньп уровень транспирации, диффузионное сопротивление столба

h

h Д

не должно превьшшть сопротив

ление пограничного сло  Гд на открытой поверхности листа. В случае, когда устьичное сопротивление г. превышает сопротивление пограничного сло  , достаточно выполнить условие Г|. «- Tj, ,

Дл  кукурузы, например, минималь-- нов устьичное сопротивление верхней стороны листа составл ет примерно 500 с/м. Отсюда находим, что при полностью открытых устьицах длина столба должна удовлетвор ть условию h г.Д 500-0,245- ,10 1 2,3 -1 О з м.

В спокойном воздухе значение Гд достигает 1000 с/м. Поэтому длина столба h в этом случае может превь - шать 10 мм даже при полностью открытых устьицах.

Устройство дл  реализации способа содержит цилнвдрическую прозрачную трубку 7, в верхней и нггжней части которой на рассто нии Е друг от друга расположены датчики 8 и 9 влажности. При наложении устройства на участок листа ос1говаиие трубки 7 mioTiiO прилегает к его поверхности, дл  чего к основанию может быть прикреплено кольцо 10 из эластичного материала. После этого транспираци . с огражденной поверхностью листа может осуществл тьс  только через огражденный трубкой 7 обьем . Дл  предотвращени  конвективного движени  воздуха внутри трубки 7 ее диаметр выбирают из услови  G,,., где Gf, - критерий Грасгофа; Рр - критерий Праидтл .

Раскрыва  критерии и учитыва , что дл  воздуха Р,,7 получаем

3

l г

d3 . 1/,30,

- коэффициент теплового расширени  воздуха; g - ускорение свободного падени  ; йТ - разность температур листа

и окр окающего воздуха; - кинематическа  в зкость

воздуха. Дл  и получаем

а(

300

9,81-3

Мб мм,

Минимальное значение d определ етс  размерами датчиков 8 и 9. Он- . тимальна  длина h трубки 7 определ етс  в каждом конкретном случае в зависимости от условий эксплуатации и вида исследуемого растени . В общем случае следует выполнить хот  бы одно из условии

-

h 5Например , минимальное устьичное сопротивление березы (Betuta verru- cosa) составл ет примерно 1880 с/м, что эквивалентно слою неподвижного воздуха толщиной 4 мм, У купены (Ро- lygonattim officinate) минимальное значение г составл ет 1000 с/м, что эквивалентно слою толщиной 21 мм. Таким образом, в случае использовани  березы трубка длиной мм ( с/м) при полиостью открытых устьицах ( с/м) и достаточно сильном ветре (Гд- 50 с/м) оказывает определенное вли ние на интенсивност транснирации. Во втором случае трубка длиной 10 мм практически не будет оказывать вли 1пт  на транспирацию листьев купены в любых услови х.

В качестве датчиков влажности воздуха могут быть использованы электрические абсорбционные преобразователи или хлористолитиевые подогревные микрогигрометры.

При использовании абсорбционных преобразователей датчики 8 и 9 должны включать в себ  термопреобразова- тели. Подогревные микрогигро {етры также содержат термопреобразователи, как неотъемлемую часть их конструкци

10

15

20 25

30 35 40 45

50

55 .

1204

Датчики 8 и 9 занимают часть сечени  воздушного столба, ограниченного трубкой 7. Поэтому дл  сохранени  посто нной площади сечени  трубка 7 может быть снабжена кольцевыми углублени ми 11 и 12.

Материалом дл  изготовлени  трубки 7 может служить оргстекло 1ши оптический полистирол. Кольцо 10 может быть изготовлено из поливишшхлорида ПХВ-Э. Типичные размеры трубки: 15 мм, мм.

Дл  закреплени  устройства на листе растени  .трубка 7 может быть снабжена прищепкой 13, При работе в услови х сильного ветра в верхнем, откры- , том дл  работы торце трубки размещают решетку, защищающую огражденный объем от внешних воздушных потоков.

Пример, Над частью листа томата накладыванием трубки cфop даpo- ван воздушный столб высотох ,MM, На рассто нии одного миллиметра от верхнего и нижнего торца трубки располагают абсорбир аощие поверхности Датчиков влажности. Рассто ние между сечени ми с контролируемой влажностью составл ет, таким образом, 10 мм, т.е. мм. Измеренные значени  относительной влажности сос- .тавл ют: С, 65% (вблизи листа); (-( (вблизи открытого конца трубки ) .

Всле7 ;ствие транспираций температура листа несколько ниже окружающей, и .термопреобразователи, вмонтирован- , ные Б датчики влажности, дают следую- дие показани :

t 20 С (вблизи листа);

t,,

I,

Наход т зна-чение абсолютной влажности

С, 217 .0,,25 (г/м);

,,72 (г/м ).

. Наход т коэффициент диффузии дл  средней температуры 21 С и дав- лени  воздуха Р 1,0f- 10 Па (760 мм рт.ст.)

,216 .) 1,8,1

; 24,68-10- (м2/с).

Определ ют интенсивность транспи- радии

Т 24 68-10-«- -b b-H:bi.Ii:10± . ip /4,00 iu 1040 ,3,8.1(.и дм ч

Пусть в процессе опыта прилист- на  влажность возросла до 90%, Тогда

,,58 г/м ;

М

Т 24,68-10

гМ5,58-10 Д-9,

ЮПО-

мл

«0,52г-J- , д,г

т.е. транспираци  возросла в 3 раза.

Таким образом, по сравнению с используемыми летодами измерени  интенсивности транспирации путем опре- делени  концентрации вод ного пара на входе и выходе транспирационной камеры предлагаемый способ значительно упрощает процесс измерени .

Изобретение может быть использовано дл  измерени  других газообменных функций растени  -.интенсивности фотосинтеза и дыхани . В этих случа х измер ютс  концентрации СО в двух сечени х формируемого столба.

воздуха. Расчет потока углекислого . газа осуществл етс  по формуле, в которую подставл ютс  измеренные концентрации COg (целесообразно использовать потенциометрическиедатчики.

Фи9.3

Редактор Е. Копча

Составитель Е. Шкрадюк

Техред О.ГортвайКорректор И. Эрдейи

Заказ 3213/2

Тираж 679Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ТРАНСПИРАЦИИ РАСТЕНИЙ, включающий измерение исходной концентрации водяного пара в воздухе и изменения концентрации водяного пара под действием транспирации, осуществляемое устройством, содержащим камеру и два датчика влажности, расположенные на входе и выходе камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, измерение осуществляют устройством, выполненным в форме трубки постоянного сечения из влагонепроницаемого материала, которую накладывают основанием на поверхность листа, а интенсивность транспирации рассчитывают по формуле

   Тр= /д /, где С, и С_г - показания датчиков влажности;

   Д - коэффициент диффузии водяного пара в воздухе;

   ί - расстояние между датчиками.

   /

   1237120 А1

   1 ' 1